【題目】如圖所示,質(zhì)量M=2kg,長(zhǎng)L=4.8m的木箱在水平拉力F0=66N的作用下沿水平面向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),箱內(nèi)質(zhì)量m=1kg的物塊恰好能靜止在木箱后壁上;若此物塊貼近木箱后壁放于底板上,木箱在水平拉力F=9N的作用下由靜止向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后撒去拉力,則物塊恰好能運(yùn)動(dòng)到木箱前壁.已知木箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.2,物塊與木箱底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2是物塊與木箱后壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0的,不計(jì)木箱壁的厚度、最大摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,物塊可視為質(zhì)點(diǎn),取g=10m/s2,求:
(1)物塊與木箱底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2;
(2)拉力F的作用時(shí)間t;
(3)第二種情況下,整個(gè)過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。
【答案】(1)0.1(2)4s(3)72.0J
【解析】
試題分析:(1)水平拉力F0=66N拉木箱時(shí),由牛頓第二定律得:
F0-μ1(m+M)g=(m+M)a,
求得共同的加速度:a=20m/s2,
物塊與木箱之間的作用力:N=ma0=1×18=20N,
恰好能靜止在箱的后壁,知木塊在豎直方向上受重力和滑動(dòng)摩擦力平衡,即:μ0N=mg,
所以:,所以:μ2=μ0=×0.5=0.1
(2)木箱與地面之間的摩擦力:f1=μ1(m+M)g=0.2×(1+2)×10=6N,
物塊與摩擦之間的滑動(dòng)摩擦力:f2=μ2mg=×1×10=1N,
由題意,當(dāng)撤去拉力后,物塊相對(duì)于木箱向前運(yùn)動(dòng),所以物塊受到的摩擦力的方向向后,加速度:
木箱受到地面對(duì)木箱的向后的摩擦力和物塊對(duì)木箱的向前的摩擦力,加速度:
由于木箱的加速度大于物塊的加速度,可知木箱先停止運(yùn)動(dòng),當(dāng)木箱停止運(yùn)動(dòng)后,由于物塊與木箱之間的摩擦力小于木箱與地面之間的最大靜摩擦力,所以木箱相對(duì)于地面靜止,物塊繼續(xù)在木箱內(nèi)滑動(dòng),直到停止.
設(shè)撤去拉力時(shí)木箱的速度為v,則撤去拉力后木箱的位移:;
滑塊的位移:
由x2-x1=L
聯(lián)立得:v=4m/s,x1=3.2m,x2=8m
撤去拉力前木箱與物塊整體受到水平拉力和地面的摩擦力的作用,由動(dòng)量定理得:(F-f1)t=(M+m)v
所以:
(3)木箱與物塊整體的加速度:
整體的位移:x3=a3t2=×1×42=8m
根據(jù)功能關(guān)系,在整個(gè)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量:Q=f1(x1+x3)+f2(x2-x1)
代入數(shù)據(jù)得:Q=72.0J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一質(zhì)量為m的物體A放在固定的粗糙斜面上保持靜止,現(xiàn)用水平恒力F推m,如圖所示,但物體m仍保持靜止?fàn)顟B(tài),則施加F后:
A. 物體A所受的摩擦力一定減小
B. 物體A所受摩擦力的大小可能不變
C. 物體A所受的彈力一定增加
D. 物體A所受的合力一定減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如右圖所示,輕彈簧一端固定,另一端自由伸長(zhǎng)時(shí)恰好到達(dá)點(diǎn),將質(zhì)量為(視為質(zhì)點(diǎn))的物體與彈簧連接,并將彈簧壓縮到由靜止釋放物體后,物體將沿水平面運(yùn)動(dòng)到點(diǎn).若物體與水平面的摩擦力不能忽略,則關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的下列說(shuō)法中正確的是( )
A. A到O速度不斷增大,O到B速度不斷減小
B. A到O速度先增大后減小,O到B速度不斷減小
C. A到O加速度減小,O到B加速度不斷增大
D. A到O加速度增大,O到B加速度不斷減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在光屏上卻觀察不到干涉圖 樣,這可能是由于( )
A.光束的中央軸線(xiàn)與遮光筒的軸線(xiàn)不一致,相差較大
B.濾光片、單縫、雙縫的中心在同一高度
C.單縫與雙縫不平行
D.光源發(fā)出的光太強(qiáng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度,下列說(shuō)法正確的是( )
A.速度的大小與方向可能都在時(shí)刻變化
B.速度的大小不斷變化,速度的方向不一定發(fā)生變化
C.速度的方向不斷發(fā)生變化,速度的大小也一定發(fā)生變化
D.質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向是在曲線(xiàn)上這一點(diǎn)的切線(xiàn)方向上
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在物理學(xué)的發(fā)展歷程中,下面哪位科學(xué)家首先建立了平均速度、瞬時(shí)速度和加速度等概念用來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng),并首先采用了實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法,把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理和諧地結(jié)合起來(lái),從而有力地推進(jìn)了人類(lèi)科學(xué)的發(fā)展.( 。
A.亞里士多德
B.愛(ài)因斯坦
C.伽利略
D.牛頓
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在如圖所示的電路中,電源的負(fù)極接地,其電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r,R1、R2為定值電阻,R3為滑動(dòng)變阻器,C為電容器,A、V為理想電流表和電壓表。在滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭P自a端向b端滑動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 電壓表示數(shù)變小 B. 電流表示數(shù)變小
C. 電容器C所帶電荷量減少 D. a點(diǎn)的電勢(shì)降低
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在傾角為θ=30°的足夠長(zhǎng)的固定光滑斜面上,跨過(guò)定滑輪的輕繩一端系在小車(chē)的前端,另一端被坐在小車(chē)上的人拉。阎说馁|(zhì)量為m1=70kg,小車(chē)的質(zhì)量為m2=20kg,繩及滑輪的質(zhì)量、滑輪與繩間的摩擦均不計(jì),取g=10m/s2,人和車(chē)始終保持相對(duì)靜止。當(dāng)人以F=270N的力拉繩時(shí),求:
(1)人與車(chē)一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向;
(2)人所受摩擦力的大小和方向;
(3)某時(shí)刻人和車(chē)沿斜面向上的速度為2m/s,此時(shí)人松手,則人和車(chē)一起滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,MNPQ為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道,圓軌道半徑為R,A、B為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),ACB為圓弧。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為-q的帶電小球,從A點(diǎn)正上方高為H處由靜止釋放,并從A點(diǎn)沿切線(xiàn)進(jìn)入半圓軌道。不計(jì)空氣阻力及一切能量損失,關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是
A.小球一定能從B點(diǎn)離開(kāi)軌道
B.小球在AC部分可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
C.小球再次到達(dá)C點(diǎn)的速度可能為零
D.當(dāng)小球從B點(diǎn)離開(kāi)時(shí),上升的高度一定等于H
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